基于DRIS法的水果型椰子黄化枯萎症和健康苗叶片营养诊断

卢丽兰 陈思婷 王玉萍 尹欣幸 孙程旭 黄英凯 范海阔

摘要：为给水果型椰子苗期的科学施肥管理提供指导，以海南省文椰“3号”叶片为研究对象，采用DRIS 指数法，对6个月椰子苗叶片的11种养分（氮、磷、钾、钙、镁、钠、铜、锌、铁、锰、硼）进行营养诊断。结果表明，枯萎椰子苗钾、硼、钙、镁、氮相对缺乏，锌、钠、铜、磷、锰、铁相对充足，椰子苗期（6个月）树体需肥顺序从高到低依次为钾>硼>钙>镁>氮>锌>钠>铜>磷>锰>铁。利用健康椰苗叶片养分浓度制定了相应的养分诊断标准，即各养分的适宜浓度范围为氮含量16.680～20.070 g/kg，磷含量1.170～1.360 g/kg，钾含量6.670～7.780 g/kg，鈣含量4.170～4.550 g/kg，钠含量2.780～3.301 g/kg，镁含量2.930～3.470 g/kg，铁含量47.958～52.297 mg/kg，锰含量96.913～119.057 mg/kg，铜含量3.048～3.410 mg/kg，锌含量10.367～12.701 mg/kg，硼含量22.724～27.610 mg/kg。从DRIS法诊断结果来看，椰苗叶片矿质营养元素含量与椰苗“枯萎现象”之间密切相关。

关键词：椰子;苗;叶片;枯萎;健康;DRIS;相关分析

中图分类号： S436.67+9  文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）22-0146-07

收稿日期：2021-05-24

基金项目：海南省重大科技计划（编号：zdkj201902）;国家热带植物种质资源库椰子种质资源分库（编号：NTPGRC2021-017）。

作者简介：卢丽兰（1981—），女，海南海口人，博士，副研究员，研究方向为热带油料作物栽培与植物营养。E-mail：lulilan1234@163.com。

通信作者：范海阔，博士，研究员，研究方向为热带油料作物种质资源学。E-mail：13637642459@163.com。

椰子（Cocos nucifera L.）是棕榈科植物，是一种重要的热带油料作物和热带水果，椰子分为高种椰子和矮种椰子，高种椰子主要为油料加工产品原料，矮种椰子主要作水果。椰子主要产区为东部、东南部热带、亚热带地区，在我国主要分布在南部热带地区和诸岛[1-2]。椰子以有性繁殖为主，以成熟种果繁育，然后移植田间。椰子在种果出芽到移植之间，需要育苗管理，是因为在育苗阶段，椰子苗易出现发育不良、病害、生理缺陷等现象，特别是在矮种椰子苗期出现频率高，症状明显。与健康苗相比，枯萎椰子苗叶片出现缺素症状，然而对于苗期营养吸收状况和需求规律尚不清楚。因为育苗和苗期疏于管理，问题苗大量出现。追求高质量椰子是繁育椰苗的目标，而椰子苗的生长状况关系到整个椰子苗树体营养的积累，因此良好的椰苗生长情况是确保高质量椰苗出圃的前提，椰苗生长质量对椰苗移植及其能否茁壮生长起到了关键性的作用，有文献报道不同施肥措施对幼龄和成龄椰子生长有着不同程度的影响[3-7]。因此，合理施肥和营养管理能够促进幼龄和成龄椰子健康茁壮生长。

诊断施肥综合法（DRIS）能够应用营养均衡原理，同时，对植物叶片矿质元素的丰缺状况诊断分析，还能获得植物或作物对养分的需求顺序[8-11]。目前，此方法已应用于苹果、芒果、麻黄、桉树、樟树、杏、槟榔等作物的营养诊断研究[12-20]，但在椰子或椰子苗叶片上的应用鲜有报道。 本研究针对文椰3号椰子幼龄苗存在的营养失衡和健康问题，采用DRIS法对黄化枯萎症椰苗组和健康椰苗组进行叶片营养分析，以期为海南省水果型椰子幼苗的营养诊断、平衡施肥和营养管理提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2020年6月在海南省文昌市的中国热带农业科学院椰子研究所国家种质资源圃，以6月文椰3号椰子苗为研究对象，分别对黄化枯萎症苗和健康苗进行采样。选定苗所处环境条件和管理一致（图1）。

1.2 样品的采集与测定

每组分别随机采集30株叶片作为营养分析。将各样地叶片分别洗净、擦干，杀青，烘干，粉碎成混合样待测。叶片氮（N）含量用碱解扩散法测定;磷（P）含量采用钼锑抗比色法测定;钾（K）含量采用AAS法测定;钙（Ca）、钠（Na）、镁（Mg）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）的含量采用AAS法测定;硼（B）含量采用姜黄素法测定。测定方法参照土壤农化分析[21]测定。

1.3 椰子苗叶片营养诊断方法

本研究采用DRIS指数法对椰苗叶片进行营养诊断。数据应用Excel软件进行相关分析和计算统计。

1.3.1 DRIS指数

DRIS指数表示椰苗对某种营养需求强度[22-23]。 负数表示树体需要该种营养元素，负值越大表示树体对某种营养的需求程度越高;正数表示该种营养元素在椰苗树体内是充足或者过量的，正值越大，表示树体中某种营养越过剩。DRIS指数的计算公式为

DRIS指数=[f（A/B）+f（A/C）+…-f（H/A）-f（I/A）…]/n。（1）

式中：n为偏函数的个数，A、B、C…为对应的养分浓度。f（A/B）表示（A/B）不健康偏离（A/B）正常的程度。其表达公式为

f（A/B）=[（A/B）不健康/（A/B）正常]-1]×1 000/CV，（A/B）不健康≥（A/B）正常;

f（A/B）=[1-（A/B）正常/（A/B）不健康]×1 000/CV，（A/B）不健康<（A/B）正常。（2）

式中：A/B代表椰苗叶片A、B 2种养分浓度比值;CV为（A/B）正常的变异系数。

1.3.2 叶片营养诊断临界标准

本试验参考唐健等的方法，将椰子苗营养诊断的标准浓度分为适应、过剩、偏高、平衡、偏低、缺乏6个临界等级[24]。以健康组椰子苗叶片营养元素DRIS诊断平均值作为平衡指标，与标准差结合进行计算，叶片营养诊断等级浓度：平衡值±标准差=适宜浓度范围;平衡值+4/3标准差=偏高值;平衡值+8/3标准差=过剩值;平衡值-4/3标准差=偏低值;平衡值-8/3 标准差=缺乏值。

2 结果与分析

2.1 椰子苗叶片营养元素含量状况

根据椰子苗（6个月）生长状况差异，将1 000株6个月椰子苗划分为黄化枯萎症椰苗组（300株）和健康椰苗（600株）组，分别从2组随机取30株进行营养分析。由表1可知，黄化枯萎症椰苗和健康椰苗同一时期的叶片中各矿质元素含量存在显著差异（P<0.05），健康椰苗叶片N、P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B的平均含量分别为（18.380±0.169） g/kg、（1.260±0.010） g/kg、（7.230±0.056） g/kg、（4.360±0.019） g/kg、（3.040±0.026） g/kg、（3.201±0.027） g/kg、（50.128±2.169） mg/kg、（107.985±11.072） mg/kg、（3.229±0.181） mg/kg、（11.534±1.167）mg/kg、（25.167±2.443） mg/kg。黄化枯萎症椰苗叶片N、P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B的平均含量分别为（13.280±0.190） g/kg、（1.120±0.009） g/kg、（4.870±0.057） g/kg、（3.120±0.013） g/kg、（2.410±0.031） g/kg、（2.310±0.033） g/kg、（45.888±2.237） mg/kg、（106.168±9.824） mg/kg、（2.605±0.176） mg/kg、（9.058±1.218） mg/kg、（17.088±1.745） mg/kg。由此可见，2组椰苗叶片的N、P、K、Ca、Mg、B元素含量差异明显。健康椰苗叶片各矿质元素的变异系数范围（4.3%～16.1%）较枯萎椰苗叶片（4.1%～17.3%）小，说明健康组椰苗叶片中各矿质元素含量较为平衡，但是2组变异系数都不大，说明不管是健康组，还是枯萎组，不同株之间的矿质营养元素含量差异不大，同时也说明了各组之间存在稳定差异。

2.2 椰苗叶片各矿质元素含量的相关性

健康组椰苗（6个月）叶片矿质元素含量相关性分析见表2。由表2可知，各元素间具有复杂的正负相关性，其中N含量与K、Ca、Cu、Fe的含量呈正相关，而与P、Na、Mg、Mn、Zn、B的含量呈负相关，说明平衡氮肥能够促进椰苗对K、Ca、Cu、Fe等微量元素的吸收。 N含量与Mg含量极显著负相关（P<0.01），P含量分别与Mn、Mg含量呈极显著、显著正相关。

2.3 椰子苗叶片营养的DRIS诊断

通过计算每组椰苗叶片各营养元素含量平均 值，将每组椰苗叶片营养含量用形式及各自的倒数110个（110个11个营养元素之间的比值形式及其倒数总和）表示，且计算它们标准差、方差、变异系数、方差比，并对其方差比进行显著性检验，然后经F检验达显著水平的表示形式作为DRIS参数（每对元素表示形式如N/P与P/N， 只选择差异最显著的作为重要参数）[8]。

在选定的55种养分表达形式的参数中，有1种表达形式结果为负值，有54种表达形式为正值（表3）。偏离程度函数定量说明黄化枯萎症椰苗中各元素含量相互之间表现出相对欠缺的状态。 由表4可知，椰苗树体需肥顺序（按DRIS诊断指数大小排序）为K（-1 790.30）>B（-1 289.33）>Ca（-1 265.09）>Mg（-975.14）>N（-797.47）>Zn（31.18）>Na（104.24）>Cu（381.96）>P（1 269.81）>Mn（2 150.76）>Fe（2 179.38）。“-”表示缺肥，“+” 表示过量，说明椰苗树体K、B、Ca、Mg、N元素比较缺乏，Fe、Mn、P、Cu、Na、Zn元素相对充足。叶片DRIS诊断指数表明，叶片K、B、Ca、Mg、N诊断指数均小于0，处于缺乏状态，它们是生物量生长的主要限制因子;而其他元素DRIS诊断指数均为正值，说明这些营养元素的供给相对充足。因此，应重视K、B、Ca、Mg、N元素的补充及各元素的比率平衡，加强这些元素的吸收和利用。

2.4 椰子苗叶片营养诊断临界标准

根据营养元素含量各个平均值和标准差，对各个营养元素适宜浓度范围进行分级计算。由表5可知，各养分的适宜浓度范围为N含量16.680～20.070 g/kg，P含量1.170～1.360 g/kg，K含量6.670～7.780 g/kg，Ca含量4.170～4.550 g/kg，Na含量2.780～3.301 g/kg，Mg含量2.930～3.470 g/kg，Fe含量47.958～52.297 mg/kg， Mn含量96.913～119.057 mg/kg，Cu含量3.048～3.410 mg/kg，Zn含量10.367～12.701 mg/kg，B含量22.724～27.610 mg/kg。

3 讨论与结论

对海南省水果型椰子文椰3号6个月椰苗健康组、黄化枯萎症组叶片11种营养元素进行DRIS指数诊断。结果表明，相对健康组而言，枯萎病组叶片各元素含量偏低。K、B、Ca、Mg、N处于缺乏状态，K、B、Ca含量失调最严重，椰苗出现叶黄、椰心枯萎、内卷、干枯生理症状。根據种果繁育根系和生长状况来看（图2），从椰果出芽到出苗发育阶段，枯萎苗根系出现腐烂、病根、老化等现象，这导致根对于营养吸收受限，势必影响椰苗对必需大量营养和微量元素吸收，因此引起种苗出现缺素和生理病症等问题。

各元素相关性分析表明，各元素间具有复杂的正负相关性，其中N元素与K、Ca、Cu、Fe等元素含量呈正相关，而与P、Na、Mg、Mn、Zn、B元素含量呈负相关，说明平衡氮肥能够促进椰苗对K、Ca、Cu、Fe等微量元素的吸收。 N元素与Mg元素之间呈极显著负相关，P元素分别与Mn、Mg元素呈极显著、显著正相关。过去研究表明，苹果叶片中的 Ca 与 Cu、P 与 Mn 均呈显著正相关，K 与 Mg、Mn、 B、Ca、 Fe 均呈显著负相关[25]。蓝莓叶片中，K 与 B 呈显著负相关，而 Ca 与 P、 Mg、Fe、Mn、B 之间，P与 Mg，Mg 与 Fe、Zn、B、Mn 之间，Fe 与 Mn、B 之间，以及 Mn 与 B 之间均呈显著正相关[26]。荔枝叶片中，N与K 负相关，N与Ga、Mg之间呈正相关，K与Ga、Mg之间负相关[27]。由此可见， 不同植物或作物矿

质元素相关性具有相似，却也有不同之处。椰苗叶片、成龄椰子叶片、不同品种椰子以及不同生长期椰子叶片中矿质元素含量的变化规律须进一步研究。

椰子苗期（6个月）树体需肥顺序从高到低依次为K>B>Ca>Mg>N>Zn>Na>Cu>P>Mn>Fe。利用健康椰苗叶片养分浓度制定了相应的养分诊断标准，即各养分的适宜浓度范围为N含量16.680～20.070 g/kg，P含量1.170～1.360 g/kg，K含量6.670～7.780 g/kg，Ca含量4.170～4.550 g/kg，Na含量2.780～3.300 g/kg，Mg含量2.930～3.470 g/kg，Fe含量47.958～52.297 mg/kg，Mn含量96.913～119.057 mg/kg，Cu含量3.048～3.410 mg/kg，Zn含量10.367～12.701 mg/kg，B含量22.724～27.610 mg/kg。由此可见，如果某种元素诊断结果不在此范围之类，表示该元素在树体内过量或者缺乏。虽然椰子发育初期的营养靠种果提供，但是很多必要元素的浓度环境还是不能满足种果繁育需求和吸收利用。在保证种苗健康生长条件下，注意一些失衡的元素的补充和调节，可以通过根浇和叶面肥补充相应缺乏的元素，以保证椰子种苗健康生长。

椰子种果繁育中，最初的营养成分由种果提供，但是种果营养浓度和环境影响种芽和种苗的吸收及利用，另外，种果在发芽和出苗过程中，根系的发育也会影响营养成分吸收。因此，在种苗发育过程中，要综合考虑种苗发育和营养环境等问题，及时调节和管理。本研究仅给出了从出芽到出苗6个月的椰苗叶片的营养诊断结果，其科学性及在实际应用中的可能性存在不确定性。实际营养管理过程中植株各器官、内外养分元素供应之间存在的协同和拮抗作用须要作为研制椰苗营养管理的重要依据。今后将进一步以现有的诊断结果结合外界和自身种果养分含量与椰苗叶片营养指标的相关性设计不同的肥料配方进行施肥试验，以期为幼龄椰树专用肥的相关研究更好地提供支持。

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